Co jeszcze można zrobić z odpadami? – Paliwo z odpadów

Dzisiaj przybliżymy sobie temat wytwarzania i wykorzystywania paliwa z odpadów – ale nie tylko – bo zaczniemy od zaawansowanych (technologicznie) metod segregacji odpadów. Dlaczego tak? Po pierwsze oba zagadnienia są ze sobą powiązane. W nowoczesnych sortowniach frakcje nadające się na przetworzenie w paliwo są „wyławiane” w dużej mierze na separatorach opto-pneumatycznych (a to właśnie je rozumiem pod pojęciem „zaawansowanych metod segregacji”). Po drugie, owe separatory są na tyle przełomowe i kluczowe w technologii sortowania, że zasługują na kilka dodatkowych słów (no, przynajmniej w mniemaniu autora ;) ).

Opto-pneumo, czyli co, jak i dlaczego

Pierwsze co trzeba wiedzieć o separatorach opto-pneumatycznych, to to, że jest to sprzęt bardzo zaawansowany, i co za tym idzie – drogi. Technologia ma już kilka lat, lecz wciąż jest prężnie rozwijana i ulepszana. Największą zaletą separatorów o-p jest ich uniwersalność. Separatory wymieniane przeze mnie w poprzednim artykule były dość prymitywne (choć oczywiście stosunkowo skuteczne), jednak ich zastosowanie było dość ograniczone. Separatory o-p wydzielają zaś odpady na podstawie kryteriów wizualnych – przyporządkowują wygląd danego odpadu do wyglądu w swoich bazach danych. Można zaryzykować stwierdzenie, że skuteczniejsi w sortowaniu są już tylko ludzie, choć i im trudno rywalizować z prędkością osiąganą przez maszyny. Wprawdzie ludzka dokładność jest zapewne większa (bo i separatory o-p nie są pozbawione drobnych wad), jednak jak już wspomniałem, technologia ta jest wciąż udoskonalana. W moim mniemaniu, urządzenia te stanowią przyszłość (i to dość świetlaną) mechanicznej segregacji odpadów.

Choć technologicznie jest to bardzo zaawansowany sprzęt, zasada działania jest dość prosta.
Na rysunku (przekroju) widzimy dwa wały oraz zamocowaną do nich taśmę transportującą odpady (tutaj symbolizowane przez czerwony prostokąt). Odpad przemieszcza się (zgodnie ze strzałką) i wjeżdża w złoty stożek symbolizujący zakres działania czujnika optycznego. To moment, kiedy komputer dokonuje analizy odpadu. Następne odpowiednia informacja zostaje wysłana do pompy pneumatycznej, na rysunku oznaczonej jako ukośny, podłużny prostokąt. Spadający z taśmy odpad w zależności od jego wcześniejszej identyfikacji, może zostać uderzony przez pompę strumieniem powietrza, zostaje wtedy „wystrzelony” do przegrody numer dwa. Jeśli pompa się nie aktywuje, spadnie po prostu do przegrody numer jeden.
Możliwości separatora zależą głownie od pojemności jego bazy danych i jakości czujnika. Przepustowość jest bardzo duża, gdyż mamy do czynienia z układem pomp, które mogą radzić sobie z wieloma odpadami jednocześnie, a sama taśma może przemieszczać odpady z prędkością dochodzącą nawet do 5 m/s. Separator o-p dzięki swojej szybkostrzelności jest więc takim „karabinem maszynowym w wojnie z odpadami” (właśnie takie wrażenie sprawia, jak się stoi obok niego). Przede wszystkim używa się go w celu separacji szkła oraz tworzyw sztucznych (można go zaprogramować również na wydzielanie różnych rodzajów tworzyw… i właściwie wszystkiego innego).
W kontekście paliwa z odpadów, śmiało można go wykorzystywać, by powstałe paliwo posiadało wymaganą wartość opałową (poprzez zwiększenie udziału tworzyw sztucznych), która oczywiście jest jego najważniejszą cechą.

Czym jest paliwo z odpadów?

Spalanie jest procesem egzotermicznego utleniania, przy czym powstałą energię można wykorzystać w celach bytowych lub przemysłowych. Paliwa alternatywne (paliwa z odpadów), można wykorzystać właściwie tak jak każde inne, po uwzględnieniu przepisów prawnych i dostosowaniu do nich technologii (szczególnie w zakresie oczyszczania powstałych spalin).
Miejscem wytwarzania paliw alternatywnych (stałych) są zakłady segregacji (ewentualnie zakłady MBP wykorzystujące biosuszenie), a same paliwa powstają głównie z frakcji tworzyw sztucznych (najbardziej pożądana) i organicznych. Pierwszym etapem wytworzenia paliw z odpadów jest więc wydzielenie odpowiednich frakcji i skierowanie ich do odpowiedniego obrobienia. Kolejnym etapem jest właśnie ta obróbka, polegająca na ich rozdrobnieniu, granulacji i (zazwyczaj) suszeniu, z użyciem specjalnie przeznaczonych do tego urządzeń, które również są połączone z instalacją sortowniczą.
Wykorzystanie pali alternatywnych jest tak naprawdę odzyskiem energii z odpadów przekształconych w paliwo, a więc bardzo pożądanym zabiegiem w kontekście gospodarowania odpadami.
Same paliwo alternatywne stanowi zamiennik (bądź może być współspalane) dla paliw konwencjonalnych takich jak węgiel, a zatem może być wykorzystywane w przemyśle, w tym energetycznym.
Poza wartością opałową, szczególnie ważnymi cechami paliw alternatywnych jest ich skład chemiczny, jednorodność wielkości i gęstości, oraz czystość pod względem braku zanieczyszczeń mineralnych i metalicznych.

 

Węgiel, a paliwo z odpadów

Porównanie paliw jest  tu bardzo na miejscu, szczególnie w kontekście ich najważniejszej cechy – wartości opałowej. Węgiel kamienny osiąga od 16,7 do 29,3 MJ/kg, węgiel brunatny niewiele gorzej – od 7,5 do 21 MJ/kg. I nie muszę dodawać, że wydobywanie węgla jest mniej opłacalne ekonomicznie oraz środowiskowo, niż przetwarzanie odpadów, które i tak trzeba jakoś zagospodarować.
Jaka jest więc kaloryczność paliw alternatywnych?
Praktyczny zakres osiąganej wartości opałowej to od 12 do 25 MJ/kg. Oczywiście można wytwarzać również paliwo o niższej kaloryczności, lecz jego przydatność będzie raczej wątpliwa. Przekroczenie granicy 25 MJ/kg jest jednak dość trudne, ale i nie ma też takiej potrzeby. Paliwa w zakresie 12 – 20 MJ/kg mogą być wykorzystywane w elektrociepłowniach, zaś paliwa o wyższej wartości opałowej – i to głównie do takich się dąży –  w innym przemyśle, zazwyczaj cementowym (warunki panujące w piecach cementowych są idealne do spalania odpadów).

Spalanie – odpady, czy paliwo?

Inne porównanie, które się nasuwa właściwie automatycznie, to spalanie odpadów komunalnych nieprzetworzonych (w spalarniach odpadów) oraz tych przetworzonych w paliwo (i spalanych np. w piecach cementowych). Co się bardziej opłaca i co daje więcej możliwości?
W przypadku odpadów komunalnych (na których się głównie tutaj skupiam), sprawa jest dość prosta – w kraju mamy jak dotąd tylko jedną spalarnię odpadów komunalnych, choć trzeba przyznać, że w ciągu kilku lat powstaną następne. Nadal jednak będzie to dużo mniejsza liczba, niż liczba sortowni które są w stanie wytwarzać paliwo z odpadów lub elektrociepłowni, które mogą je spalać.  Spalanie odpadów komunalnych (w naszych, Polskich realiach) jest więc dużo bardziej sensowne po przetworzeniu ich w paliwo, nawet jeśli wymaga to dodatkowych zabiegów.

Bez paliwa nie ma cywilizacji…

Ciężko sobie wyobrazić współczesność bez energetyki, bo jest kluczowym komponentem dla reszty przemysłu oraz postępu nauki, a i życie zwykłego szarego człowieka stało by się mniej przyjemne bez świecącej żarówki i ciepłego grzejnika.
Nie chcę tutaj pisać, że wytwarzanie paliwa z odpadów rewolucjonizuje świat i jest lekarstwem na wszystkie nasze problemy, związane zarówno z energetyką jak i odpadami – bo tak niestety nie jest. Jakbym miał jednym słowem podsumować tą metodę odzysku, powiedziałbym po prostu, że jest „dobra” – nawet nie najlepsza, ale dobra, i w stosunku do naszych aktualnych potrzeb – właściwa. Trochę lepszym rozwiązaniem byłby recykling odpadów, skupiający się na odzysku materiałów, jednak można śmiało założyć, że i to nas czeka w przyszłości.

Pozdrawiam, J.Sz. – odpadyblog.pl

Czytaj następną część – MBP

  • Dobry i merytoryczny artykuł faktycznie przetwórstwo odpadów tzn recykling niesie wiele pożytku a zarazem i korzyści nie tylko w sensie środowiska ale i pod wzglendem finansowym.Szkoda tylko że niektóre procesy i działania w naszym kraju nadal raczkują.